Induction of hepatic drug metabolizing enzymes by DL-methionine in rats

A single intraperitoneal injection of DL-methionine (500 mg/kg body wt.) to adult male Wistar rats was shown to significantly induce all the components of the hepatic microsomal mixed function oxidase system such as NADPH cytochrome C reductase activity, cytochromes P-450 and b₅, as well as activities of drug metabolizing enzymes such as aminopyrine demethylase and uridine 5′ -diphosphate-glucuronosyltransferase. Combined administration of nicotinamide (250 mg/kg body wt.) and DL-methionine (500 mg/kg body wt.) was shown to bring about an additional increase (25-30%) in the activities of these enzymes as compared to their induction on independent administration of the two endobiotics. In rats bearing Yoshida sarcoma (ascites) tumour as well as in normal rats injected with serum from tumour bearing animals, the decreased activities of hepatic mixed function oxidases could be restored to their normal levels by administration of DL-methionine (500 mg/kg body wt.) to these rats. Whereas actinomycin D (1 mg/kg body wt.) had no effect on the increased incorporation of [¹⁴C] labelled leucine into microsomal proteins following administration of nicotinamide, the enhanced incorporation of the label following DL-methionine administration was completely inhibited by the same dose of actinomycin D. Administration of cycloheximide (0·5 mg/kg body wt.) to rats could completely inhibit the increased incorporation of [¹⁴C] leucine into hepatic microsomal proteins following independent administration of nicotinamide and DL-methionine. Similar inhibitory pattern with actinomycin D and cycloheximide was also demonstrated in case of induction of NADPH cytochromeC reductase activity by both these endobiotics.     

Host plant recognition in monophagous weevils: specificity in feeding responses of Ceutorhynchus constrictus and the variable effect of sinigrin

Host plant relations of the monophagous weevil Ceutorhynchus constrictus Marsh. (Coleoptera: Curculionidae: Ceutorhynchinae) feeding on garlic mustard, Alliaria petiolata (Bieb.) Cavara & Grande (Cruciferae) were studied in the laboratory. Most other crucifers were rejected in choice tests using garlic mustard as a reference plant, but Brassica nigra, Sinapis alba and Thlaspi arvense were as acceptable as the host plant. Flowering plants of Descurainia sophia were acceptable while young plants of this species were not. The most important feeding stimulants in extracts of garlic mustard were uncharged, water soluble compounds. The most abundant glucosinolate in garlic mustard, sinigrin, was a feeding stimulant, too. However, the feeding stimulatory activity of sinigrin was only expressed in the presence of still unidentified uncharged compounds from garlic mustard leaves. Host plant relations in monophagous crucifer-feeding insects is discussed in relation to the distinctness of glucosinolate patterns found in their host plants.

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Zusammenfassung Ceutorhynchus constrictus Marsh. (Coleoptera: Chrysomelidae: Ceutorhynchinae) ist ein monophager Rüsselkäfer, der an Knoblauchhederich frisst. Das Wirtswahl-Verhalten dieses Käfers ist im Labor untersucht worden. Die meisten Crucifiren waren im Wahlversuche nicht akzeptiert, wenn Knoblauchhederich als Vergleichspflanze vorhanden war. Von Brassica nigra, Sinapis alba, und Thlaspi arvense wurden im Vergleich gleiche Mengen verzehrt wie von der Wirtspflanze. Blühende Descurainia sophia Pflanzen wurden, im Gegensatz zu Jungpflanzen der gleichen Art, angenommen. Die wichtichsten Phagostimulanten in Extrakten von Knoblauchhederich-Blättern waren ungeladene, wasserlösliche Substanzen. Das häufigste Glukosinolat im Knoblauchhederich, Sinigrin, war auch ein Phagostimulant. Doch war die phagostimulierende Wirkung von Sinigrin nur in Kombinationen mit noch nicht identifizierten, ungeladenen Substanzen aus Knoblauchhederich-Blätter nachweisbar. Wirtspfanzen-Beziehungen von monophagen Insekten werden diskutiert im Zusammenhang mit der Eigenart des Glukosinolat-Inhaltes ihrer Wirtspflanzen.

     

Performance of nymphal and adult Nezara viridula on selected alternate host plants

Laboratory studies with the southern green stink bug, Nezara viridula (L.) (Hemiptera: Pentatomidae), feeding on seeds or fruits of some alternate host plants, demonstrated differences in nymphal survival and development time, and body weight at adult emergence. Lowest mortalities (25%) were observed for nymphs on fruits of dakota mustard [Brassica kaber (DC.)] and siberian motherwort (Leonurus sibiricus L.). On fruits of castor bean (Ricinus communis L.) nymph mortality was ca. 60%, and on mature seeds of L. sibiricus ca. 75%. Total development time from second instar to adult ranged from ca. 26 days on B. kaber to ca. 42 days on R. communis. Fresh body weight at adult emergence was greatest for nymphs on L. sibiricus and lowest on R. communis. Adult survival after 30 days and mean longevity was greater on L. sibiricus than on the remaining foods, being drastically reduced on R. communis. In general, reproductive performance on all foods was similar, except R. communis, on which no female reproduced. Female weight gain of N. viridula was generally greater on L. sibiricus On R. communis, adults lost weight during their first week and showed the lowest weight gain at the end of day 29. Field observations coupled with these laboratory studies suggest that in the Warta area (northern Paraná state, Brazil, 23° 11 S), L. sibiricus and B. kaber are important alternate food plants in the seasonal phenology of N. viridula. R. communis, however, is of poor nutritional quality, serving primarily as a refuge.

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Résumé L'alimentation au laboratoire de N. viridula avec les graines et les fruits de diverses plantes a entraîné différentes mortalités larvaires, différentes vitesses de développement et des différences dans les poids des adultes à l'émergence. Les mortalités les plus faibles (25%) on été observées avec les fruits de Brassica kaber DC. et de Leonurus sibiricus L.Avec les fruits de Ricinus communis L., la mortalité larvaire était de 60%; sur graines mûres de L. sibiricus, elle était de 75%. La durée du développement du second stade à l'adulte a varié de 26 jours sur B. kaber à 42 jours sur R. communis. Le poids frais des adultes à l'émergence était le plus élevé avec L. sibiricus et le plus faible avec de R. communis. La longévité des adultes au-delà de 30 jours était la plus élevée avec L. sibiricus, et était fortement réduite avec R. communis. Dans l'ensemble, la reproduction était de même importance avec les différents aliments, à l'exception de R. communis avec lequel les femelles ne se reproduisaient pas. Le gain de poids des femelles était généralement supérieur avec L. sibiricus; avec R. communis les adultes ont perdu du poids pendant la première semaine et ont présenté le plus faible gain à la fin du 29ème jour.Des observations dans la nature, associées à ces expériences de laboratoire, laissent supposer que dans la zone de Warta (au Nord de l'état de Paraná, 23° 11 S, au Bresil), L. sibiricus et B. kaber sont des plantes hôtes alternatives importantes dans la phénologie saisonnière de N. viridula. Cependant, R. communis, de faible valeur alimentaire, sert avant tout de refuge.

     

Stylet penetration by two aphid species on susceptible and resistant lettuce

The probing behavior of two aphid species, Myzus persicae (Sulz.) and Nasonovia ribisnigri (Mosley), was electronically monitored on susceptible and resistant lettuce lines using a DC amplifier. A waveform pattern associated with extracellular stylet pathway activities, pattern C, occurred for longer periods when either aphid species probed resistant plants. This pattern is usually regularly interrupted by drops in electrical potential lasting a few seconds, reflecting cell membrane punctures followed by rapid withdrawal of the stylet tips. For M. persicae on resistant lettuce a large increase in pattern C without these potential drops accounted for the increased duration of this pattern. For N. ribisnigri the increase in pathway activity on resistant plants was due to an increase in the more typical pattern C with potential drops, as well as to an increased duration of pattern F, associated with a curious type of stylet penetration within cell walls. Both aphids made more but shorter probes on resistant than on susceptible plants, and these probes led less frequently to periods of sieve element contact and ingestion. The effects of resistance appear to involve both mesophyll and phloem factors. The underlying mechanisms, however, remain unclear. The results indicate which stylet penetration activities or waveform patterns are of interest for further investigation of resistance mechanisms.

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Résumé Le comportement de sondage de variétés sensibles et résistantes de laitues par deux espèces de pucerons, Myzus persicae (Sulz.) et Nasonovia ribisnigri (Mosley), a été enregistré électroniquement en utilisant un amplificateur DC. Les deux espèces de pucerons ont présenté une amplification de l'onde de type C associée au cheminement extracellulaire des stylets lors du sondage des variétés résistantes. Cette onde est normalement interrompue par des chutes de quelques secondes du potentiel électrique, traduisant des ponctions de la membrane cellulaire suivies par un rapide retrait de l'extrémité des stylets. La forte augmentation de l'onde C mais sans chutes de potentiel rend compte de la plus longue durée de cette onde chez M. persicae sur laitue résistante. L'accroissement du cheminement des stylets chez N. ribisnigri sur plantes résistantes est dû à une augmentation de l'onde C typique avec chutes de potentiel, ainsi qu'à une prolongation de l'onde F liée à la pénétration des stylets dans les parois cellulaires. Les deux espèces font des sondages plus brefs et plus nombreux sur variétés résistantes, et ces sondages entraînent des contacts moins fréquents avec les éléments criblés et débouchent moins souvent sur de l'ingestion. Les effects de la résistance semblent impliquer des facteurs liés à la fois au mésophylle et au phloème. Les mécanismes sous-jacents, cependant, ne sont pas encore clairs. Ces résultats Montrent que l'examen des ondes liées à la pénétration des stylets est important pour des études ultérieures sur les mécanismes de résistance.

     

The effect of glucosinolates on responses of young Phyllotreta nemorum larvae to non-host plants

All recorded host plants of Phyllotreta nemorum L. (Coleoptera: Chrysomelidae) contain glucosinolates and belong to the plant families Brassicaceae (Cruciferae), Resedaceae and Capparaceae. The acceptability of 56 plant species from 28 other plant families (non-hosts) for young larvae has been studied in the laboratory. None of these species were fully acceptable for initiations of leaf mines when intact untreated leaves were presented, and only one species, Malva silvestris L. (Malvaceae), was partially acceptable. The acceptability of some species increased when leaf discs were presented instead of intact leaves; but the highest percentages of mine initiations occurred in leaf discs treated with the glucosinolate, sinigrin. A stimulatory effect of sinigrin could be demonstrated in experiments with 7 plant species: Papaver dubium L., Papaver rhoeas L., Fumaria officinalis L., Malva silvestris L., Pisum sativum L., Campanula latifolia L. and Lactuca sativa L. The majority of species remained unacceptable even after treatment with glucosinolates.The main causes for these differences between plant species are supposed to be differences in contents of deterrents and/or other stimulants for mine initiation. These possibilities are discussed in relation to the content of allelochemicals in acceptable plants and the position of these plants in botanical classifications.

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Zusammenfassung Phyllotreta nemorum L. ist ein oligophager Erdfloh, der an Cruciferen und anderen Glukosinolat-haltigen Pflanzenarten gebunden ist. Die Imagines fressen Löcher in die Blätter und die Weibchen legen ihre Eier in den Boden. Die Larven sind Blattminierer. Nach dem Schlüpfen im Boden klettern sie an die Pflanzen hoch, und die Einbohrung und der Anfang der Minierung erfolgt in eines der unteren Blätter der Wirtspflanze.Die Wirkung von Glukosinolaten auf die Einbohrung von Junglarven in Pflanzenarten, die keine natürliche Inhalt von Glukosinolaten haben, ist in Laborexperimenten untersucht worden. 56 Pflanzenarten aus 28 Familien wurden präsentiert teils als unbehandelte Blätter und teils als Glukosinolatbehandelte Blattscheiben. Unbehandelte Blätter von nicht-Glukosinolathaltigen Arten waren immer unbefriedigend für die Larven. Nur in eine Art, Malva silvestris L. war die Frequenz der Einbohrung ein bisschen höher als 10%. Eine signifikante Erhöherung der Anzahl eingebohrten Larven nach der Sinigrin-behandlung erfolgte in 7 Pflanzenarten: Papaver dubium L., P. rhoeas L., Fumaria officinalis L., Malva silvestris L., Pisum sativum L., Campanula latifolia L. und Lactuca sativa L. Doch blieben die meisten Pflanzenarten (84%) auch nach der Sinigrin-Behandlung unbesiedelt.Pflanzenarten, die nach der Sinigrin-Behandlung nicht besiedelt werden enthalten vielleicht frasshemmende Stoffe, oder ihnen fehlen noch weitere Frass-stimulierende Stoffe. Diese Möglichkeiten werden diskutiert in Zusammenhang mit den Inhalt von Allelochemikalien in besiedelten Pflanzenarten und mit ihrer taxonomischer Position.

     

Controlling fungi that colonize eggs of the western corn rootworm in the laboratory

Females of the polyphagous, ectoparasitoid, Exeristes roborator (F.) (Hymenoptera: Ichneumonidae), learned an olfactory stimulus associated with an artificial host microhabitat in the laboratory. In a two-choice olfactometer, females previously given hosts only in association with one stimulus showed a greater tendency to visit exclusively, and spend time in, chambers containing a source of that stimulus, than control females. Learning of olfactory cues could act in conjunction with learning of visual cues to allow the parasitoid to identify accurately microhabitats that experience has taught it contain hosts. It could also allow the parasitoid to identify these resources when visual cues are not available.

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Résumé Nous avons supposé que les femelles polyphages de l'ichneumonide ectoparasite, E. roborator (F.), pourraient apprendre les stimuli olfactifs liés au microhabitat artificiel dans lequel elles avaient attaqué leur hôte. 4 lots de femelles ont été placés dans des conditions différentes: le microhabitat des hôtes du premier lot était du Parafilm imprégné d'odeur de pomme; celui des hôtes du second était un Parafilm non traité. Les hôtes des lots témoins 3 et 4 étaient présentés respectivement avec les deux microhabitats et sans aucun microhabitat. Placées dans un olfactomètre statique contenant du Parafilm traité à la pomme et du Parafilm vierge, des femelles du lot 1 ont eu tendance à ne visiter que l'enceinte contenant du Parafilm traité à la pomme, elles ont passé environ 75% de leur temps dans cette enceinte. A l'opposé, les femelles des 3 autres lots ont eu tendance à ne visiter que l'enceinte sans odeur de pomme, et elles n'ont passé que 34 à 46% de leur temps dans l'enceinte traitée à la pomme. Les différences entre les réactions du lot 1 et des autres lots sont significatives, mais entre les lots 2, 3 et 4, elles ne le sont pas. Une expérience témoin confirme que les préférences des femelles du lot 1 ne sont pas innées; E. roborator a donc appris à reconnaitre les stimuli olfactifs du microhabitat sentant la pomme. L'apprentissage des signaux olfactifs liés au microhabitat de l'hôte pourrait s'effectuer seul ou en relation avec l'apprentissage de signaux visuels permettant au parasitoïde d'identifier avec précision les microhabitats d'un hôte convenable.

     

Host plant resistance in Brachiaria grasses to the spittlebug Zulia colombiana

Twelve forage grass accessions including 11 accessions of Brachiaria Griseb, were evaluated in a glasshouse for host plant resistance to nymphs and tolerance to feeding damage caused by adults of Zulia colombiana (Lallemand) (Homoptera: Cercopidae). Resistance to nymphs was evaluated with a technique that provided uniform environmental conditions and abundant feeding sites. B. brizantha Stapf (cv. Marandú) was the most resistant of the accessions tested based on nymphal mortality, duration of nymphal stadia, and weight of adult females. Andropogon gayanus Kunth, resistant to spittlebug attack in the field, was susceptible under the conditions of this study. While growth habit and rooting characteristics may contribute to field resistance, other resistance factors are present within the genus Brachiaria, particularly in the case of B. brizantha cv. Marandú. The number of insect-days causing severe damage in the most tolerant species (B. dictyoneura Stapf and B. humidicola Schweick) was approximately six times greater than that necessary to cause the same level of damage to the most susceptible species (B. ruziziensis Germain & Evrard and B. decumbens Stapf). No difference was found in regrowth capacity between infested and noninfested plants within accessions. There was a significant positive correlation between number of insect-days causing severe damage (tolerance) and regrowth of infested plants.

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Résumé Brachiaria est une graminée fourragère prometteuse pour les sols tropicaux acides, saturés d'aluminium. Z. colombiana est un Cercopidae très répandu, limitant l'utilisation de Brachiaria en Amérique Latine. La résistance (antibiose et tolérance) à Z. colombiana, de Brachiaria d'origines diverses a été examinée. B. brizantha cv. Marandù s'est révélé le plus résistant d'après la forte mortalité larvaire, la prolongation du développement larvaire, et le poids réduit des femelles adultes de Z. colombiana. Andropogon gayanus, résistant dans la nature, s'est révélé sensible. Ces résultats suggèrent que cette résistance de A. gayanus dans la nature pourrait être due à la structure du végétal et à son mode de croissance. Dans le cas de B. brizantha cv. Marandù, des facteurs supplémentaires de résistance, mis en évidence à partir de différents modes de croissance, ont été éliminés, de façon à identifier les mécanismes de l'antibiose présents chez Brachiaria. Une grande gamme de résistance aux attaques alimentaires a été observée chez Brachiaria. Les plus résistants ont besoin de 6 fois plus de jours d'attaque par Z. colombiana pour provoquer les dégâts observés sur individus sensibles.

     

Temporal changes in the egglaying behaviour of the Hessian fly

Responses of mated female Hessian flies were investigated by analysing the behaviour of individual flies in wheat and oats. The behavioural repertoire of such females included: flying, alighting on leaves, arching of the body so that the tip of the abdomen touched the leaf surface, antennation, movements of the tip of the abdomen across the leaf at right angles to leaf veins, sitting with the ovipositor straight but still extended, and sitting with the ovipositor telescoped into the body. After alighting, females on wheat showed a higher frequency of transitions from arching to antennation and a lower frequency of transitions from arching to abdomen straight than females on oats. During the first 5 min of observations, individuals released into arenas with wheat arched and antennated 2–3 times more frequently than females released into oats. Time allotted to behaviours also differed; during the first 5 min, females in wheat spent 50 percent more time arching, whereas females in oats spent 50 percent more time sitting. Females in wheat also stayed longer and laid 4 times more eggs than females in oats. Temporal changes in egglaying were monitored by quantifying hourly rates of egglaying in no-choice assays for several hours following mating at 9:00 am. During the first and second hours post-mating, egglaying occurred infrequently. However, during the third hour post-mating (11:00 am to noon) females on wheat laid 5 times more eggs than females on oats. Rates of egglaying decreased on wheat but increased on oats during the fourth hour, and then during the fifth hour, decreased on both wheat and oats. Changes in egglaying responses were also evident when behaviours of individual females were measured 1–3 h vs. 3–7 h post-mating. Females deprived of host plants and released into wheat or oats later in the day showed higher frequencies of arching and antennation and laid more eggs before leaving the arena.

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Résumé Les réactions de femelles préalablement accouplées de Mouches de Hesse ont été examinées en analysant le comportement de femelles isolées sur blé et sur avoine. Le répertoire comportemental de ces femelles comprenait: le vol, l'atterrissage sur feuille, la flexion du corps de sorte que l'extrémité de l'abdomen touchât la surface de la feuille, l'antennation, les mouvements de l'extrémité de l'abdomen sur la feuille à angle droit des nervures, le repos avec la tarière droite et encore dévaginée, le repos avec la tarière télescopée à l'intérieur du corps. Sur blé plus que sur avoine, les femelles après atterrissage ont présenté une fréquence plus élevée de passage de la flexion à l'antennation que de la flexion à l'abdomen droit. Durant les 5 premières minutes d'observation, les individus libérés dans des enceintes avec blé fléchirent et antennèrent 2 à 3 fois plus que ceux libérés sur avoine. Les durées des différentes séquences différaient aussi: sur blé, pendant les 5 premières minutes, les femelles passèrent plus de 50% du temps à fléchir, tandis que sur avoine elles passèrent plus de 50% du temps en repos. Les femelles restèrent aussi plus longtemps sur les feuilles de blé et y pondirent 4 fois plus d'oeufs que sur avoine.Les femelles de M. destructor ont montré une plasticité du seuil d'acceptation. Pendant les premières heures de ponte, elles ont été très sélectives et refusèrent, ou ne pondirent que quelques oeufs sur avoine, mais acceptèrent volontiers le blé. La discrimination s'est poursuivie tant que les femelles ont eu accès au blé en même temps qu'à l'avoine. Cependant, quand les femelles ont été privées de blé pendant plusieures heures, l'acceptation de l'avoine a augmenté. Cet accroissement de l'acceptation a eu lieu à peu près au moment où les femelles sur blé pondaient leurs derniers oeufs.

     

Host plant variation in mortality of the leaf-folding sawfly on the arroyo willow

Abstract. 1. We tested the hypothesis that survival and sources of mortality of the leaf-folding sawfly ( Phyllocolpa sp.) varied significantly among host plants of the arroyo willow ( Salix lasiolepis Bent ham).
2. Survival of the leaf folder differed among field and potted willows in a common environment in two of three cases, and sources of mortality differed among plants in four of five cases.
3. Egg mortality differed among field plants but not among the potted willow plants.
4. Larval mortality and parasitism differed among field and potted willows in 2 years, and appeared to be compensatory mortality sources.
5. Leaf folder density among plants was not generally correlated with percentage of leaf folds with no egg (galls formed but no subsequent oviposition), percentage survival, or percentage mortality, indicating a general lack of density dependence.
6. The proportion of folds with no egg oviposited differed significantly among field and potted plants, and was only correlated with survival or sources of mortality in one of three years.
7. The data support the hypothesis that host plant genotype affects the interaction of the leaf folder with its natural enemies, and thus represents a three trophic level interaction.     

抗阿特拉津转基因大豆植株后代的遗传分析

本试验用阿特拉津溶液涂抹、荧光诱导动力学检测、分子杂交等方法对抗阿特拉津转基因大豆植株的后代进行了鉴定,在第二代及第三代中检测到了抗性基因的存在,表明从龙葵中得到的此抗阿特拉津 psbA 基因不仅能导人大豆叶绿体基因组中获得表达,而且可以遗传到后代。